第二章语谱图分析 ppt课件.ppt

语音信号的 语谱图分析
语谱图分析
语音信号特性分析
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一段语音的时域波形及其语谱图
语音时域波形
对应的语谱图
语谱图分析
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精品资d,g,p,t,k）或塞擦音（z,zh,j,c,ch,q）,表现为图中与垂直频率轴平行的较宽的黑条，在时间上持续时间很短，在频率轴上集中区位置随不同的辅音而不同
摩擦乱纹（fill）:代表摩擦音（s,sh,x,f,h）或者送气音的送气部分，表现为图中无规则的乱纹。
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三、窄带语谱图的典型谱型
窄横条：代表元音的基音频率及各次谐波，表现为图中与水平轴平行的线条，窄横条在频率轴的位置对应了音高频率值，随时间轴的曲折、升降变化代表了音高变化的模式
无声间隙段：对应于语音的停顿间隙，在图中表现为空白区，在两种语谱图中都存在。
这种反映语音信号动态频谱特性的时频图在语音
分析中具有重要的实用价值，被称为“可视语言”
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语谱图分析
语谱图中的花纹有横杠、乱纹和竖直条等
横杠是与时间轴平行的几条黑色带纹，它们是共振峰，从横杠对应的频率和带宽可以确定相应的共振峰频率和带宽
在一个语音段的语谱图中，有没有横杠出现是判断它是否是浊音的重要标志。
竖直条（又叫冲直条）是语谱图中出现与时间轴垂直的一条窄黑条。
每个竖直条相当于一个基音，条纹的起点相当于声门脉冲的起点，条纹之间的距离表示基音。条纹越密表示基音频率越高。
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Every salt breeze comes form the sea
Wide band
narrowband
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Matlab 命令：specgram
Wideband spectrogram：给出共振峰频率
Narrowband spectrogram：基音周期及其谐波
specgram computes the windowed discrete-time Fourier transform of a signal using a sliding window. The spectrogram is the magnitude of this function.
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N=1024 hamming window 幅度谱
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N=2048 hamming window 幅度谱
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欢迎使用微软中国研究院中文语音合成系统
的时域波形和语谱图
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宽带语谱图：“毕业”语谱图
语谱图因其不同的黑白程度，形成不同的花纹，被称作“声纹”
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“旷课”语谱图
从语谱图上可以看出语音的音调变化，蓝色的就是音调
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“曼谷”语谱图
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“受用”语谱图
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语谱图分析
特点：（1）窗长短，可以获得较高的时间分辨率；（2）功率谱的谐波结构在频率轴方向被平滑掉了，谐波间隙被填平了，因此在频域看不出基音频率和频谱的谐波形式结构，但可以明显的看成共振峰结构和语谱包络
（3）时间分辨率高，可以清楚的看到浊音共振峰时变过程
“你好”宽带语谱图灰度显示图
“你好”窄带语谱图灰度显示图
特点：（1）窗长长，可以获得较高的频率分辨率。（2）滤波器的带宽能在浊音区分辨出每个谐波。（3）语谱的谐波形式的结构在频率方向清晰可见，并能看到基音频率的时变过程。
N=256
N=2048
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语谱图识别
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瀑布 语谱图（SPECTROGRAM） 时间、频率、幅值三维坐标， 频谱帧随时间变化
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彩色语谱图
发 “ah.”时的单元音 /a/
发 “eye”时的双元音 /ai/
发音 “real”
发音 “mean”
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同一个人的语谱图
5个不同发音者发音“0”的语谱图
不同的讲话者的语谱图具有不同的“声纹”。据此可以区别说话人，这与不同的人有不同的指纹，根据指纹可以区别不同的人是一个道理。
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话者1发音“0”的结果
话者1另一次发音“0”的结果
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话者1发音“0”的结果
话者2发音“0”的结果
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语音信号特性分析
一首歌曲的截取语音段
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语音信号特性分析
语音信号的特性主要指它的声学特性、语音信号的时域波形和频谱特性以及语音信号的统计特性。
关于声学特性前面已做了介绍，下面主要分析它的时域波形和频谱特性。
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汉语拼音“sou ke”的时间波形
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元音[ou]